Kulit Neutron dari Sebuah Atom Ditemukan Sangat Tipis Sekali

Penemuan terbaru mengenai struktur atom mengungkap bahwa kulit dari sebuah atom telah diukur untuk pertama kalinya. Tentunya, ini menjadi hal yang sangat menarik dalam dunia sains secara khusus untuk fisika atom.

Timbal 208 yang disimbolkan Pb-208 merupakan sebuah isotop yang mengandung 82 proton dan 126 neutron, tersusun secara rapi dalam kulit-kulit didalam inti atom. Sebagaimana ketahui bahwa Pb tersebut memiliki jumlah neutron yang lebih banyak dari proton. Kedua jenis partikel ini hanya bercampur satu sama lain secara bersama dalam inti atom dengan beberapa neutron, membentuk sebuah layer atau kulit disekitar tepi  inti, yang disebut kulit neutron (neutron skin).

Kulit-kulit tersebut mempertahankan sebuah atom relatif stabil dan membuatnya lebih sederhana terhadap eksperimen. Untuk alasan inilah, sekelompok peneliti di Virginia USA fokus meneliti Pb-208 untuk mengukur kulit neutron. 

Para peneliti tersebut telah mengetahui kerapatan proton dalam inti Pb-208 dari hasil penelitian sebelumnya. Sepertinya kulit neutron ini diciptakan oleh bagian dalam inti atom yang sangat rapat; bagian dalam ini membekukan beberapa neutron pada bagian luarnya sehingga terbentuk layer atau kulit. Pengukuran terhadap kulit ini mengungkap kerapatan inti atom secara keseluruhan.

Hasil ini tentunya memberikan sesuatu yang mendasar mengenai bagaimana sebuah inti atom terbentuk, dan potongan informasi ini menceritakan sebuah informasi berharga untuk sebuah inti atom. Karena menumpuknya banyak neutron dalam inti, ini memunculkan suatu kesulitan untuk menekan neutrons tersebut. Sebagai konsekuensinya, secara makro ini menyebabkan sebuah materi menjadi sangat padat.

Selain itu, para peneliti di Virginia tersebut juga mengukur ketebalan dari kulit neutron dengan membelah sampel Pb-208 dan menembakinya dengan sebuah berkas elektron yang sangat kuat. Cara elektron memantul dari inti Pb ini telah mengungkap dimana letak neutron-neutron dalam sebuah inti. Para peneliti juga telah menemukan bahwa kulit neutron ketelabannya sekitar 0.28 femtometer atau 0.28 triliyun milimeter; dalam hal ini sedikit lebih tebal dari yang telah diprediksikan oleh para peneliti tersebut. 

Pada akhirnya, pemahaman fakta mendasar mengenai inti ini membantu pemahaman mengenai tekanan dalam didalam dunia astronomi, yaitu bintang neutron yang secara dominan dibentuk dari banyak neutron. 

Sumber: Newscientist